【摘 要】
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姜瘟病是生姜种植过程中重要的土传细菌性病害,近年姜瘟病的危害程度呈上升趋势,姜瘟病害病原菌寄主范围广,并且一旦发生很难防治,因此,病害的预测预警是防治的关键。目前,尚无姜瘟病病原菌活菌快速检测技术,适用于田间应用的姜瘟病病害早期诊断技术亟待研究。本论文以姜瘟病害病原菌茄科雷尔氏菌(Ralstonia solanacearum)为研究对象,建立以叠氮溴化丙锭(PMA)处理,基于(Direct-)LA
【基金项目】
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国家重点研发计划子课题“土壤有害生物的快速检测技术及规范(2017YFD0201604)”;
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姜瘟病是生姜种植过程中重要的土传细菌性病害,近年姜瘟病的危害程度呈上升趋势,姜瘟病害病原菌寄主范围广,并且一旦发生很难防治,因此,病害的预测预警是防治的关键。目前,尚无姜瘟病病原菌活菌快速检测技术,适用于田间应用的姜瘟病病害早期诊断技术亟待研究。本论文以姜瘟病害病原菌茄科雷尔氏菌(Ralstonia solanacearum)为研究对象,建立以叠氮溴化丙锭(PMA)处理,基于(Direct-)LAMP非预增菌快速检测植株和土壤中茄科雷尔氏菌活菌的技术,并通过分析根际土壤及植株病原细菌数量与病害发生率的相关性,进行病害预测预警,实现应用于田间根际土壤样品及植株样品中姜瘟病病原菌活体早期快速、准确、简便的田间检测技术,对姜瘟病病原菌的快速检测、病害预测预警及病害防控提供技术支持。主要研究结果如下:1.建立姜瘟病病原菌PMA-(Direct-)LAMP检测技术体系。确定PMA对样本处理的最佳条件是终浓度60 ng/μL,孵育10 min,曝光15 min。PMA对简易核酸快速提取方法不会产生影响,可以避免由Direct-LAMP方法带来的假阳性结果。PMA-(Direct-)LAMP检测技术对检测样品中茄科雷尔氏菌具有特异性,检测灵敏度可以达到5×10~2CFU/m L。可以避免常规方法带来的假阳性结果。通过对土壤进行人工接种茄科雷尔氏菌的检测,PMA-LAMP检测技术最低检测浓度为1×10~3CFU/g,检测灵敏度为普通PCR扩增检测的100倍。通过对人工接菌生姜块茎样品的检测,PMA-Direct-LAMP技术最低检测浓度为5×10~2CFU/m L。2.茄科雷尔氏菌PMA-(Direct)-LAMP病原细菌快速检测方法的应用。本研究建立PMA-(Direct-)LAMP检测技术用于检测田间采集生姜块茎和田间根际土壤样品,通过平板分离法验证,可以特异性检测茄科雷尔氏菌活体样本,分辨具有潜在危害的无症状带菌植株和田间根际土壤样品。PMA-(Direct-)LAMP检测技术简化了核酸提取过程,适用于田间样品检测,利于田间病害早期诊断并减少传统检测方法带来的假阳性结果。3.基于PMA-(Direct-)LAMP技术判断姜瘟病病害的发生。通过研究茄科雷尔氏菌活菌菌量与姜瘟病病害发生关系,生姜块茎活菌量在5×10~4CFU/m L以上,2天后生姜块茎发病;土壤接菌量大于1×10~5CFU/g,20天后植株产生肉眼可见的病状。通过使用PMA-(Direct-)LAMP检测技术,可以在姜瘟病害发生前,有效检测生姜块茎和根际土壤中的茄科雷尔氏菌活体,提前预测病害发生。PMA-(Direct-)LAMP快速检测技术可以检测姜瘟病病原菌茄科雷尔氏菌活菌,并且简化了核酸提取过程,缩短了检测时间,不仅适用于实验室检测病原菌活体,还能用于田间快速检测,摆脱了仪器和使用场景的限制,为田间病害活体快速检测提供技术支持。
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